DE19823202C2 - Fahrzeug-Antenneneinrichtung - Google Patents
Fahrzeug-AntenneneinrichtungInfo
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Eine derartige Fahrzeug-Antenneneinrichtung ist beispielsweise durch die
DE 37 19 692 C2 und ihre praktische Realisierung bei einer Ausführung für Merce
des-Benz-PKW der Baureihe W 210 bekannt. Dabei ist das Hochfrequenzgerät, wel
ches Anpass-Schaltungen und Verstärker beinhaltet, an der Karosserie angebracht
und über Kabel mit am Scheibenrand angeordneten Kontaktstellen der Antennen
struktur(en) verbunden. Die Kabel sind an den Kontaktstellen der Scheibe entweder
fest (durch Lötung) oder lösbar (Steck- oder Druckknopf-Verbindungen) und am
Hochfrequenzgerät umgekehrt entweder gesteckt oder angelötet.
Die genannten Kontakte müssen sämtliche Toleranzen zwischen der Karosserie und
der damit über einen flexiblen Kleber verbundenen Fahrzeug-Front- oder
-Heckscheibe ausgleichen, die bei der Fertigung der Kontakte, der Montage von
Scheibe und Hochfrequenzgerät sowie durch die Rüttelbewegungen des Fahrzeugs
entstehen.
Die Toleranzen der Kontaktstellen der als Silberdruck hergestellten Antennenstruktu
ren gegenüber dem Scheibenrand sowie der Scheibe gegenüber der Karosserie be
dingen unter anderem verhältnismäßig große Kontaktflächen, welche hochfrequenz
technisch ungünstig sind.
Die Verlegung der Verbindungskabel beeinflusst die Antennenparameter, insbeson
dere die Anschlussimpedanz der Antenne, wodurch beim Hochfrequenzgerät ein
gangsseitig hohe Toleranzen entstehen, die ebenfalls ausgeglichen werden müssen.
Alle Lötungen auf der Fahrzeugscheibe sind überdies problematisch, weil sie auf
grund der Vorspannung und der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Glases zu erheb
lichen Glasbruchraten und damit einer Verteuerung des Systems führen.
Aus der JP 08 321 714 A ist es außerdem bekannt, auf der Fahrzeugscheibe einen
Rahmen anzubringen, der Kontakte zur steckbaren Verbindung mit Gegenkontakten
eines Hochfrequenzgerätes aufweist, wobei die Kontakte fix - etwa durch Löten -
mit den zugehörigen Anschlussstellen der Antennenstruktur verbunden sind.
Diese Fahrzeug-Antenneneinrichtung ist aufwendig in Aufbau und Montage, weist
ebenfalls die genannten Probleme von Lötungen auf Fahrzeugscheiben auf und ist
bezüglich der Halterung des Hochfrequenzgerätes nicht ausreichend.
Aus der EP 0 386 678 B1 ist es weiterhin bekannt, bei einer Fahrzeugantenne nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1 zum Anschluss an Antennenstrukturen vorgese
hene aktive Vierpole durch Lötung oder Klebung fest auf einer Fahrzeugscheibe an
zubringen. Bei dieser Anordnung müssen keine Toleranzen zwischen Fahrzeugschei
be und Karosserie ausgeglichen werden. Außerdem treten mangels einer Relativbe
wegung des Hochfrequenzgeräts gegenüber der Karosserie auch keine auszuglei
chenden Schwingungstoleranzen zwischen beiden bei bewegtem Fahrzeug auf.
Diese bekannte Einrichtung ist indessen nicht für Reparaturen oder einen Austausch
des Hochfrequenzgerätes geeignet, weil dafür in aufwendiger Weise bei der ersten
Alternative ein Ablöten und Wiederanlöten des reparierten oder ausgewechselten
Hochfrequenzgerätes und bei der zweiten Alternative sogar ein vollständiger Schei
bentausch erforderlich ist.
Außerdem sind Leitungs- und Lötverbindungen für den Anschluss des Vierpols an
die Antennen nötig, die einen erhöhten Aufwand sowie die bereits beschriebene Ge
fahr eines Scheibenbruchs bedingen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugantenneneinrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Hochfrequenzgerät auf möglichst
einfache und kostengünstige Weise lösbar an der Scheibe befestigbar und zugleich
ohne Verbindungsleitungen und ohne Lötung elektrisch mit den Anschlussstellen der
Antennenstruktur(en) verbindbar ist.
Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Durch die lösbare Anordnung des Hochfrequenzgerätes auf der Fahrzeugscheibe sind
nicht nur die Toleranzen sowie Relativbewegungen zwischen Karosserie und Scheibe
unbeachtlich und lediglich noch die eine Zehnerpotenz geringeren Toleranzen des
Silberdrucks auszugleichen, sondern zusätzlich auch Geräteauswechslungen einfach
und schnell ausführbar. Dies kann zu Reparaturzwecken oder für den Einsatz unter
schiedlicher Hochfrequenzgeräte zur Anpassung an geänderte Bedingungen erfolgen.
Darüber hinaus ist es auch möglich, für eine Reihe von Fahrzeugen den gleichen
Sockel vorzusehen und diesen dann je nach Fahrzeugtyp bzw. Antennentyp mit ei
nem passenden Hochfrequenzgerät zu bestücken, dessen äußere Form bezüglich
einer sicheren Halterung an den Sockel angepasst stets dieselbe ist und deren Kon
taktschema den Konfigurationen der jeweiligen Anschlussstellen entspricht.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist somit im Vergleich zum beschriebenen Stand
der Technik wesentlich vielseitiger verwendbar und ein Gerätewechsel bedingt kei
nen teuren Scheibenwechsel.
Als Hochfrequenzgeräte sind dabei den Bedürfnissen des Einzelfalls angepasst unter
schiedliche elektronische Baueinheiten einsetzbar. Im Regelfall ist das ein Verstärker
mit Anpass-Schaltung, es kann aber auch - für den Fall, dass nur eine geringe, den
Sichtbereich des Fahrers nicht störende Scheibenfläche zur Verfügung steht - ledig
lich eine Anpass-Schaltung sein, die z. B. über eine Flachbandleitung entweder direkt
oder über einen an der Karosserie befestigten Verstärker mit einem Empfänger oder
Sender in Verbindung steht.
Weiterhin ist das Hochfrequenzgerät, also beispielsweise ein Verstärker, ohne Ver
bindungsleitung an den Antennenfußpunkt anzuschließen, wodurch sowohl eine vom
Aufbau des Fahrzeugs unabhängige gute Anpassung als auch - im Empfangsfall -
ein optimales Signal-Rausch-Verhältnis am Verstärkerausgang erreicht ist.
Im Sendefall ist durch den direkten Anschluss des Hochfrequenzgeräts an die Anten
nenstruktur(en) kein Anpassglied, sondern lediglich ein an die an die Kontaktstellen
transformierten Fußpunktimpedanzen der Antennenstruktur(en) angepasster Verstär
kerausgang erforderlich. Damit steht an den Antennen eine optimale Sendeleistung
zur Verfügung.
Durch die direkte Verbindung der Geräteanschlüsse mit den Kontaktstellen ist dar
über hinaus eine besonders einfache und kostengünstig herstellbare Scheibenanten
nen-Anschlusseinrichtung ermöglicht. Der Sockel muss dabei keinerlei Kontakt
sondern lediglich Haltevorrichtungen aufweisen und kann dadurch äußerst kosten
sparend als unkompliziertes Spritzgussteil gefertigt werden.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungen und Ausgestaltungen der
Fahrzeug-Antenneneinrichtung gemäß Anspruch 1 angegeben.
Durch Zusammenfassung der Kontaktstellen mehrerer auf der Fahrzeugscheibe auf
gedruckter Antennenstrukturen, beispielsweise für mehrere Frequenzbereiche
und/oder für Diversity-Empfang, in einem flächenmäßig kleinen Anschlussfeld (An
spruch 2) sind die an sich schon geringen Silberdrucktoleranzen noch weiter vermin
dert. Vor allem aber sind die Kontaktstellen nicht wie beim Stand der Technik gemäß
der DE 37 19 692 C2 um die gesamte Fahrzeugscheibe herum angeordnet, sondern
mit erheblich geringerem Aufwand auf eine relativ kleine Fläche begrenzbar. Da
durch kann auch die Größe des Sockels und damit die Sichtbeeinträchtigung mini
miert oder der Sockel in vorteilhafter Weise z. B. unter Verkleidungen des Fahrzeugs
angeordnet werden.
Dabei ist es besonders günstig, die Zuleitungen von den Fußpunkten der Antennen
strukturen zu den Kontaktstellen des Anschlussfeldes nach Anspruch 3 durch Kopla
narleitungen zu realisieren, weil diese einfach herzustellen sind und gute elektrische
Übertragungsdaten aufweisen. Besonders kostengünstig und präzise ist ihre Herstel
lung zusammen mit dem Silberdruck der Antennenstrukturen (Anspruch 5).
Dies gilt auch für gemäß Anspruch 4 vorgesehene Markierungen, die eine schnelle
und genau positionierte Anbringung des Sockels auf der Fahrzeugscheibe ermögli
chen, die wiederum eine exakte Zuordnung der Kontakte des Hochfrequenzgerätes
zu den Kontaktstellen und damit eine sichere Kontaktierung gewährleistet.
Für die Halterung des Hochfrequenzgerätes im Sockel ist eine Reihe von technischen
Lösungen möglich. Eine in Aufbau und Herstellung unkomplizierte Ausführung ist
in Anspruch 6 angegeben.
Dabei wird das Hochfrequenzgerät soweit in den Sockel eingeschoben, bis die nach
außen abragenden Nasen des Hochfrequenzgerätes vollständig unter die Vorsprünge
des Sockel-Rahmens eingeführt sind.
Vorteilhafterweise sind die Vorsprünge und Nasen gemäß Anspruch 7 an drei kor
respondierenden Seiten des Sockels bzw. des Hochfrequenzgerätes angeordnet, so
dass sich das Hochfrequenzgerät - insbesondere wenn die Vorsprünge an jeder Rah
menseite durchgehend ausgebildet sind - wie in eine Art Tasche des Sockels ein
schieben lässt.
Dazu ist allerdings auf der Einführungsseite ein ausreichender Platzbedarf in der
Größenordnung des Einschubweges erforderlich. Bei einer bevorzugten Montage des
Sockels im Randbereich der Fahrzeugscheibe steht jedoch in aller Regel ein derarti
ger Platzbedarf nicht zur Verfügung. Für diesen Fall ist es günstiger, dass die Vor
sprünge an den Seiten und - zur Materialersparnis auch an der der Einführungsseite
gegenüberliegenden Seite - unterbrochen sind oder anders ausgedrückt, dass an jeder
der drei Seiten mehrere Vorsprünge vorgesehen sind. Das Hochfrequenzgerät wird
bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung zunächst senkrecht zur Fläche des Sockels in
diesen eingeführt, wobei die seitlichen Nasen des Hochfrequenzgerätes zwischen den
seitlichen Vorsprüngen des Sockels hindurch gleiten, und anschließend senkrecht
dazu bis zum Anschlag in den Sockel eingeschoben, wobei alle Nasen unter den zu
gehörigen Vorsprüngen liegen.
Beim ersten Montageschritt ragt das Hochfrequenzgerät lediglich um etwa die Tiefe
der Vorsprünge über die Einführungsseite hinaus, so dass sich diese Ausführung auf
Grund des geringeren Platzbedarfs besonders für die Montage an Scheibenrändern
eignet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das
Hochfrequenzgerät mittels einer lösbaren Rasthalterung rüttelsicher im montierten
Zustand zu halten (Anspruch 8). Besonders einfach und kostengünstig sowohl hin
sichtlich der Herstellung als auch der Bedienung ist eine Ausbildung dieser Rastein
richtung gemäß Anspruch 9. Die Rastzungen mit den Rastnocken sind ohne Mehr
kosten z. B. im Spritzgussverfahren mit dem Sockel zusammen herstellbar.
Die Rastnocken werden beim Einführen des Hochfrequenzgeräts in den Sockel her
untergedrückt und schnappen bei vollständig eingeschobenem Hochfrequenzgerät
aufgrund der Federwirkung der Rastzungen wieder in ihre Ausgangslage, wobei sie
das Gehäuse des Hochftequenzgerätes hintergreifen. Zum Ausbau des Hochfre
quenzgerätes ist dieses andererseits nach Herunterdrücken der Rastnocken ohne wei
teres aus dem Sockel herausziehbar.
Das Einschieben des Hochfrequenzgeräts in den Sockel wird erheblich erleichtert
durch gemäß Anspruch 10 vorgesehene Gleitschrägen an den einander zugewandten
Stirnflächen korrespondierenden Nasen und Vorsprünge. In vielen Fällen genügt es,
entweder nur die Vorsprünge oder nur die Nasen anzuschrägen. Bei Herstellung des
Sockels und des Gehäuses des Hochfrequenzgerätes beispielsweise im Spritzgussver
fahren können jedoch die Nasen und Vorsprünge ohne Mehrkosten mit korrespondie
renden Profilen gefertigt werden.
Die lösbare elektrische Verbindung der Anschlüsse der Hochfrequenzgeräte mit den
zugehörigen Kontaktstellen der Antennenstrukturen auf der Fahrzeugscheibe erfolgt
bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Fahrzeug-
Antenneneinrichtung gemäß Anspruch 11 durch am Hochfrequenzgerät angebrachte
Kontaktfedern. Diese gewährleisten nicht nur einen dauerhaft sicheren Kontakt, der
bei Bedarf ohne jeden Aufwand lösbar ist, sondern drücken zugleich ihre Nasen
durch ihre Federkraft an die Unterseite der Vorsprünge, welche die Federkraft auf
nehmen. Durch geeignete Formgebung und Wahl des Materials der Kontaktfedern ist
sonach auf einfachste Weise sowohl ein ausreichender Kontaktdruck und damit eine
rüttelsichere Kontaktierung als auch die Vermeidung von Klappergeräuschen er
reicht.
Eine weitere Möglichkeit, den Kontaktdruck der Kontaktfedern auf die Kontaktstel
len ohne Mehraufwand zu erhöhen, ist in Anspruch 12 angegeben. Sie erfolgt da
durch, dass die Nasen und damit die am Hochfrequenzgerät angebrachten Kontaktfe
dern durch die zweite Gleitschräge bei vollständig in den Sockel eingeschobenem
Hochfrequenzgerät noch weiter zur Fahrzeugscheibe hingedrückt werden.
Grundsätzlich können die Kontaktfedern an beliebigen Stellen der den Sockel zuge
wandten Fläche des Hochfrequenzgerätes angebracht sein, sie müssen lediglich exakt
den korrespondierenden Kontaktstellen der Antennenstrukturen gegenüberliegen.
Eine besonders einfache und damit genaue Positionierung ist jedoch dann erreichbar,
wenn die Kontaktfedern in einer Linie ausgerichtet, beispielsweise zwischen den
Vorsprüngen auf der breiten Seite (Kontaktseite) des Sockels angeordnet sind.
Eine gewölbte Ausbildung der Kontaktfedern in ihrer Längsrichtung, also der Ein
schubrichtung, nach Anspruch 13 bewirkt in vorteilhafter Weise nicht nur einen
punktförmigen und damit definierten Kontakt mit hohem Kontaktdruck, sondern
auch ein schonendes Aufgleiten auf den Silberdruck der Kontaktstellen, der dadurch
auch bei mehrfachem Herausziehen und Einschieben eines Hochfrequenzgerätes in
den bzw. aus dem Sockel vor Beschädigungen sicher ist. Sollte bei alternativen Ein
richtungen neben einer Verschiebung des Hochfrequenzgerätes und damit der Kon
taktfedern in deren Längsrichtung auch in ihrer Querrichtung erfolgen, so ist auch
eine konvexe Wölbung in dieser Querrichtung vorteilhaft.
Die Kontaktfedern könnten aus leitfähigem Kunststoff in der Form von Kunststoff
pads (wegen deren geringer Länge ist der elektrische Widerstand noch ausreichend
gering) oder aus metallbeschichtetem Kunststoff bestehen. Metallfedern gemäß An
spruch 14 haben demgegenüber den Vorteil höherer Stabilität bzw. Bruchsicherheit,
größerer möglicher Kontaktdrücke und besserer Leitfähigkeit. Außerdem sind sie in
beliebiger Form einfacher und kostengünstiger als Stanzbiegeteile herstellbar.
Eine Ausführungsform der Kontaktfeder nach Anspruch 15 stellt eine besonders für
den elektrischen Anschluss an Schaltungsplatinen und die Halterung in eingegosse
nen Platinen geeignete Realisierung dar.
Dabei zeichnet sich eine Ausbildung gemäß Anspruch 16 durch eine hohe mechani
sche Stabilität und eine große Lötfläche für einfache und sichere Kontaktierung auf
der Schaltungsplatine aus.
Zur exakten Positionierung des ebenen Federarms auf der Platine für den Löt- und
ggf. den Eingieß- bzw. Umspritzvorgang ist es besonders vorteilhaft, das freie Ende
des ebenen Schenkels nach Anspruch 17 mit einem abgebogenen Fortsatz zu verse
hen, der zur Montage in eine zugeordnete Ausnehmung der Schaltungsplatine einge
steckt wird.
Als Schutz gegen mechanische Beschädigungen und Witterungseinflüsse ist es vor
teilhaft, das Hochfrequenzgerät mit einem Gehäuse zu versehen (Anspruch 18). Zur
sicheren Vermeidung von Kurzschlüssen besteht dieses aus Isoliermaterial.
Besonders kostengünstig ist die Herstellung, wenn das Gehäuse gemäß Anspruch 19
aus Umspritz- bzw. Vergussmaterial besteht, da dieses nicht nur auf einfache Weise
in allen möglichen Formen, z. B. ohne Mehrkosten mit Haltenasen, herstellbar ist,
keine besonderen Haltemittel für eingespritzte Teile wie z. B. die Kontaktfedern be
nötigt und nicht zuletzt besonders flach herstellbar ist, wodurch eine versteckte Mon
tage unter Formteilen des Fahrzeugs wie dem Himmel, der Hutablage oder der C-
Säulen-Verkleidung möglich ist.
Ein weiterer Vorteil eines Kunststoff-Gussgehäuses besteht darin, dass praktisch
ohne Mehrkosten in der Fertigung zusätzliche Vorrichtungen, beispielsweise Halte-
oder Führungseinrichtungen, etwa eingeformte Kabelaufnahmen für Zuleitungen
weiterer Antennen (z. B. Mobilfunk- oder GPS-Navigationsantennen), integrierbar
sind. Damit entfällt die Notwendigkeit zusätzlicher Elemente für Führungs- und Hal
tefunktionen.
Das Hochfrequenzgerät ist hinsichtlich seiner Abmessungen nicht an die Größe des
Sockels gebunden. Es kann vielmehr mit Teilen, welche keine Kontakte aufweisen,
ohne weiteres auch über den Sockel hinausragen, sofern die Haltekraft der die Vor
sprünge des Sockels hintergreifenden Nasen ausreicht.
Ist dies nicht der Fall, z. B. wenn eine besonders hohe Rüttelsicherheit gefordert wird,
so ist eine Erweiterung des Sockels über seinen dem Anschlussfeld der Antennen
strukturen zugeordneten Anschlussbereich hinaus gemäß Anspruch 21 von Vorteil.
Dabei sind die seitlichen Vorsprünge zweckmäßigerweise als voneinander beabstan
dete Einzelvorsprünge ausgebildet, zwischen denen die seitlichen Nasen des erwei
terten Teils des Hochfrequenzgerätes eingeführt werden, an der dritten Seite kann
dagegen auch ein durchgehender Vorsprung vorgesehen sein.
Der gesamte Sockel kann mehrteilig (aber einstückig) aufgebaut sein, mit dem Vor
teil, dass lediglich ein Sockel für unterschiedliche Gerätegrößen erforderlich ist. Die
Fahrzeug-Antenneneinrichtung ist damit kostengünstig und vielseitig. Vor allem aber
erfordern Gerätevarianten (z. B. ein- oder mehrstufige Verstärker und passive Schal
tungen wie Filter, Anpassungsschaltungen oder Fernspeiseeinrichtungen) durch diese
Sockelausführung keine Scheibenvarianten.
Die in Anspruch 22 vorgesehene Befestigung des Sockels auf der Fahrzeugscheibe
ist dauerhaft sicher, schnell exakt und mit erheblich geringerem Aufwand ausführbar
als Lötverbindungen.
Auch relativ komplizierte Hochfrequenzgeräte sind heute bereits mit verhältnismäßig
kleinen Abmessungen herstellbar. Trotzdem ist es im Interesse einer größtmöglichen
Fahrsicherheit von Vorteil, den Sockel gemäß Anspruch 23 möglichst am Scheiben
rand zu positionieren und, wenn irgendwie möglich, wie bereits erwähnt unter Form
teilen des Fahrzeugs oder nach Anspruch 24 unter von Schwarzdruck abgedeckten
Scheibenflächen anzuordnen.
Die Erfindung wird nachstehend noch anhand eines Ausführungsbeispieles einer erfin
dungsgemäßen Fahrzeug-Empfangsantenneneinrichtung mit erweitertem Sockel und
einem Verstärker in den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeug-Antennen
einrichtung auf einer Fahrzeugscheibe mit noch nicht im Sockel montiertem
Verstärker und zwei Ausschnitten in vergrößertem Maßstab, wobei der
Sockelausschnitt in einem Teilbereich nochmals vergrößert ist,
Fig. 2a eine Draufsicht auf den Anschluß- und einen angrenzenden Erweiterungs
bereich des Sockels,
Fig. 2b eine Draufsicht auf diesen Sockelteil und
Fig. 2c einen Schnitt durch den Sockel auf Höhe der kontaktseitigen seitlichen
Vorsprünge mit stirnseitiger Ansicht des Verstärkers,
Fig. 3a einen Schnitt durch den Verstärker in Einschubrichtung auf Höhe eines
kontakseitigen Vorsprungs in vergrößertem Maßstab
Fig. 3b einen Schnitt durch den Verstärker in Einschubrichtung auf Höhe einer
Kontaktfeder,
Fig. 4a eine Draufsicht auf eine Kontaktfeder von der Kontaktseite her in vergrö
ßertem Maßstab und
Fig. 4b eine seitliche Ansicht der Kontaktfeder.
Die für den Empfang von Signalen in unterschiedlichen Frequenzbereichen vorgese
hene Fahrzeug-Antenneneinrichtung besteht aus einem als Kunststoffspritzteil herge
stellten Sockel 1, einem darin einsetzbaren Hochfrequenzverstärker 2 sowie einem
flächenmäßig minimierten, im rechten oberen Eckbereich einer Fahrzeug-Heck
scheibe 3 angeordneten Anschlußfeld 4, in dem die Fußpunkte mehrerer, hier nur als
Kästchen prinzipiell dargestellter Antennenstrukturen 5-10 in flächigen Kontaktstellen
11 zur Kontaktierung mit zugeordneten Kontaktfedern 12 des Hochfrequenzverstär
kers 2 zusammengeführt sind.
Die Verbindungsleitungen der Kontaktstellen 11 mit den Antennenfußpunkten sind je
nach Länge als einfache Leitungsbahnen 13-16 oder Koplanarleitungen 17, 18 aus
gebildet und kostensparend zusammen mit den Antennenstrukturen 5-10 sowie den
Kontaktstellen 11 in Silberdruck auf die Fahrzeugscheibe 3 aufgebracht. Durch die
Zusammenführung aller Antennenanschlüsse ist in vorteilhafter Weise nur ein Ver
stärker erforderlich, der überdies an einer nicht störenden Stelle auf der Fahrzeug
scheibe 3 angeordnet sein kann.
Der Sockel 1 besteht aus einem rechteckigen Rahmen mit seitlichen Rahmenteilen 19,
20, 21 und 22 sowie einem einführungsseitigen und einem kontaktseitigen Rahmenteil
23 bzw. 24. Zwischen den seitlichen Rahmenteilen 19 und 20 befindet sich der An
schlußbereich 25 für den Hochfrequenzverstärker 2, zwischen den seitlichen Rahmen
teilen 20 und 21 bzw. 21 und 22 jeweils ein Erweiterungsabschnitt 26 bzw. 27. Die
seitlichen Rahmenteile 19-22 weisen jeweils zwei nach innen vorragende Haltevor
sprünge 28 auf, das kontaktseitige Rahmenteil 24 weist im Anschlußbereich 7 Halte
vorsprünge 29 und in den Erweiterungsabschnitten 26, 27 je einen durchgehenden
Haltevorsprung 30, 31 auf. Alle Haltevorsprünge 28 bis 31 sind vom Sockelboden
beabstandet.
Am einführungsseitigen Rahmenteil 23 sind federnde Rastzungen 32 angeformt, wel
che in Rastnocken 33 zur Halterung des montierten Hochfrequenzverstärkers 2 enden.
Der Hochfrequenzverstärker 2 besteht aus einer die elektrischen Schaltungsbauteile
tragenden Schaltungsplatine 34, die in ein Spritzgußgehäuse 35 eingebettet ist, das
passend für den Einbau in den Sockel 1 ausgebildet und bemessen ist. Es weist an den
beiden Schmalseiten je zwei Nasen 36 und an der Kontaktseite im Anschlußbereich 25
Nasen 37 auf, die mit den Vorsprüngen 29 des Rahmenteils 24 des Sockels 1 korre
spondieren.
An der kontaktseitigen Stirnfläche des außerhalb des Anschlußbereichs 25 liegenden
Abschnitts des Gehäuses 35 sind zwei mit den Vorsprüngen 30, 31 der Erweiterungs
abschnitte 26, 27 des Sockels 1 zusammenwirkende durchgehende Nasen 38, 39 ange
formt.
Zwischen den Nasen 37 im Anschlußbereich 25 sind die Kontaktfedern 12 angeord
net, die mit einem ebenen Teil 40 auf der Schaltungsplatine 34 aufliegen, dort mit ent
sprechenden Anschlußpunkten verlötet sind und zur mechanischen Fixierung mit ei
nem am Ende abgewinkelten Fortsatz 41 in eine Ausnehmung 42 der Schaltungsplati
ne 34 eingreifen. Nach dem Vergießen sind die Kontaktfedern 12 im Gehäuse 35 si
cher und ausreichend stabil angebracht, um den Federdruck bei erfolgter Kontaktie
rung aufnehmen zu können. Der nach unten aus dem Gehäuse 35 herausragende zu
rückgebogene Federteil 43 ist als Kontaktschenkel in Längsrichtung konvex gewölbt.
Zur Erhöhung der Stabilität der Kontaktfedern ist der ebene Federteil 40 breiter aus
geführt als der gewölbte Kontaktschenkel 43.
Die Montage der Fahrzeugantenneneinrichtung ist äußerst einfach:
Zunächst wird der Sockel 1 anhand von Markierungen 44, die ebenfalls als Silber druck bereits mit den Antennenstrukturen 5-10 sowie den Kontaktstellen 11 und den Verbindungsleitungen 13-18 auf der Fahrzeugscheibe 3 aufgebracht sind, so positi onsgenau über dem Anschlußfeld 4 der Kontaktstellen auf der Fahrzeugscheibe 3 auf geklebt, daß bei montiertem Hochfrequenzverstärker die Kontaktfedern 12 exakt auf den zugehörigen Kontaktstellen 11 aufliegen.
Zunächst wird der Sockel 1 anhand von Markierungen 44, die ebenfalls als Silber druck bereits mit den Antennenstrukturen 5-10 sowie den Kontaktstellen 11 und den Verbindungsleitungen 13-18 auf der Fahrzeugscheibe 3 aufgebracht sind, so positi onsgenau über dem Anschlußfeld 4 der Kontaktstellen auf der Fahrzeugscheibe 3 auf geklebt, daß bei montiertem Hochfrequenzverstärker die Kontaktfedern 12 exakt auf den zugehörigen Kontaktstellen 11 aufliegen.
Nach erfolgter Klebung wird der Hochfrequenzverstärker 2 mit seitlichen Nasen 36
in die Zwischenräume zwischen den seitlichen Vorsprüngen 28 des Sockels 1 in die
sen senkrecht zur Scheibenebene eingeführt, wobei die Rastnasen 33 durch den Ge
häuseboden so zur Fahrzeugscheibe 3 hingedrückt werden, daß anschließend der
Hochfrequenzverstärker 2 bis zum Anschlag in Richtung zum kontaktseitigen Rah
menteil 24 hin eingeschoben werden kann.
Dabei gleiten die Nasen 36-39 des Verstärkergehäuses 35 unter die korrespondieren
den Vorsprünge 28-31 des Sockels 1 und bei vollständig eingeschobenem Hochfre
quenzverstärker schnappen die Rastnocken 33 nach oben und hintergreifen das Ver
stärkergehäuse 35.
In dieser montierten Lage ist der Hochfrequenzverstärker 2 somit nach allen Seiten
hin im Sockel gehalten.
Die Nasen 36 bis 39 weisen an ihren den Vorsprüngen 28 bis 31 zugewandten Stirn
seiten Gleitschrägen 45 auf, die das Einschieben des Verstärkergehäuses 35 in den
Sockel 1 erleichtern.
Beim Einführen des Hochfrequenzverstärkers 2 in den Sockel 1 werden die Kontakt
federn 12 senkrecht zur Scheibenebene zusammengedrückt, so daß ihre gewölbten
Kontaktschenkel 43 nach dem Aufgleiten auf die Kontaktstellen 11 beim anschließen
den Einschieben des Verstärkergehäuses 35 unter Federdruck an den Kontaktstellen
anliegen und einen sicheren Kontakt herstellen. Zugleich werden durch den Druck der
Kontaktfedern 12 die einander gegenüberliegenden Flächen der zusammengehörenden
Vorsprünge 28-31 und Nasen 36-39 gegeneinander gepreßt, wodurch sich auch die
Haltewirkung erhöht.
Diese Wirkung wird noch verstärkt durch eine weitere Schräge 46 der Nasen 36-39,
welche das vollständig in den Sockel 1 eingeführte Verstärkergehäuse 35 noch weiter
in Richtung zur Fahrzeugscheibe 3 hin drücken.
Die Unterseite der Vorsprünge 28-31 ist der beschriebenen Kontur der Nasen 37-39
mit zwei Schrägen 45 und 46 angepaßt.
Das Verstärkergehäuse 35 weist eine bei der Spritzgußfertigung im gleichen Arbeits
gang hergestellte Führungs- und Haltenut 47 zur Aufnahme eines Kabels 48, das von
einer nicht zur Fahrzeug-Antenneneinrichtung gehörenden weiteren, nicht dargestell
ten Antenne, z. B. einer GPS-Antenne, kommt und zu einem Navigationsgerät weiter
geleitet ist.
Die zu nicht dargestellten Empfängern, z. B. für Rundfunk-Empfang und eine Fern
steuerverriegelung, führenden, im Verstärkergehäuse 35 miteingegossenen Ausgangs
leitungen des Hochfrequenzverstärkers 2 sind hier als Flachbandleitungen 49, 50 aus
geführt.
Insgesamt ist mit dem beschriebenen Aufbau eine erfindungsgemäße Fahrzeug-
Antenneneinrichtung geschaffen, bei der das Hochfrequenzgerät 2 auf unkomplizierte
und kostengünstige Art ohne Lötung rüttelsicher aber doch lösbar auf der Scheibe
angebracht ist, eine Reparatur oder der Einsatz eines anderen Hochfrequenzgerätes
keinen Scheibenwechsel bedingt, der Verstärker sehr flach und damit für die Montage
unter Formteilen des Fahrzeugs geeignet ist, lediglich ein Hochfrequenzgerät für eine
ganze Anzahl Antennenstrukturen erforderlich ist und dabei zugleich minimale Tole
ranzen auszugleichen sind und durch den direkten Anschluß des Hochfrequenzver
stärkers an die Antennenstrukturen optimale elektrische Übertragungsdaten erreicht
sind.
Claims (24)
1. Fahrzeug-Antenneneinrichtung mit wenigstens einer auf einer Fahrzeugscheibe
(3) aufgebrachten Antennenstruktur (5-10), deren Fußpunkt(e) Kontaktstellen
(11) zur elektrischen Verbindung mit einem auf der Fahrzeugscheibe angeordne
ten Hochfrequenzgerät (2) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass ein die Kontaktstellen (11) der wenigstens einen
Antennenstruktur (5-10) umfassender, auf der Fahrzeugscheibe (3) angebrachter,
aus nicht leitendem Material bestehender Sockel (1) zur lösbaren Aufnahme des
Hochfrequenzgeräts (2) vorgesehen ist, dessen Anschlüsse (12) direkt mit den
zugehörigen Kontaktstellen (11) lösbar elektrisch verbunden sind.
2. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 1 mit wenigstens zwei Antennen
strukturen, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenfußpunkte (11) über Zu
leitungen (13-18) in einem vom Sockel (1) umfassten, durch die Anschlussstel
len (11) gebildeten Anschlussfeld (4) zusammengeführt sind.
3. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, dass Zuleitungen (17, 18) als Koplanarleitungen ausgebildet sind.
4. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, dass auf der Fahrzeugscheibe (3) Markierungen (44) für die Soll-
Positionierung des Sockels (1) angebracht sind.
5. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich
net, dass die Zuleitungen (13-18) und die Markierungen (44) sowie den zugehö
rigen Kontakten des Hochfrequenzgerätes (2) zugeführte Stromversorgungs- und
Masseleitungen als zugleich mit dem Silberdruck der Antennenstrukturen (5-10)
auf die Fahrzeugscheibe (3) aufgedruckte Silberdruckflächen ausgebildet sind.
6. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Rahmen (19-22 und 24) des Sockels (1) nach innen ra
gende Vorsprünge (28-31) und das Hochfrequenzgerät (2) korrespondierende
nach außen abragende Nasen (36-39) aufweist, die derart angeordnet und ausge
bildet sind, dass sie bei im Sockel (1) montiertem Hochfrequenzgerät (2) die
Vorsprünge (18-31) haltend hintergreifen.
7. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Nasen (36-39) und Vorsprünge (28-31) an drei Seiten des
Hochfrequenzgerätes (2) und des Sockels (1) angebracht sind.
8. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass das im Sockel (1) montierte Hochfrequenzgerät (2) durch eine lösbare Rast
einrichtung (32, 33) gehalten ist.
9. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Rasteinrichtung aus am Rahmen des Sockels (1) angeordneten, vorzugsweise
damit einstückigen, federnden Rastzungen (32) besteht, die mit Rastnocken (33)
an der Rückwand des Gehäuses (35) des montierten Hochfrequenzgerätes (2) an
liegen.
10. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, dass die bei der Montage des Hochfrequenzgerätes (2) im Sockel
(1) einander zugewandten Stirnflächen der Nasen (36-39) und/oder der Vor
sprünge (28-31) Gleitschrägen (45) aufweisen.
11. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch ge
kennzeichnet, dass das Hochfrequenzgerät (2) federnde Kontaktelemente (12)
aufweist, die bei im Sockel (1) montiertem Hochfrequenzgerät (2) unter Druck
an den zugehörigen Kontaktstellen (11) der wenigstens einen Antennenstruktur
(5-10) anliegen.
12. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die Nasen (36-39) und/oder die Vorsprünge (28-31) zum
Gehäuse des Hochfrequenzgerätes (2) hin eine weitere Schräge (46) aufweisen.
13. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, dass zumindest die an den Kontaktstellen (11) anliegenden Bereiche
der Kontaktelemente (12) in ihrer Längsrichtung konvex gewölbt sind.
14. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (12) metallische Blattfedern sind.
15. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass
die Blattfedern (12) etwa u-förmig ausgebildet sind, mit einem ebenen Schenkel
(40), der im Hochfrequenzgerät (2), vorzugsweise auf einer darin angeordneten
Schaltungsplatine (34), mechanisch befestigt und elektrisch angeschlossen ist,
sowie einem konvex gewölbten Schenkel (43), der bei montiertem Hochfre
quenzgerät (2) unter Druck an den Kontaktstellen (11) der wenigstens einer An
tennenstruktur (5-10) anliegt.
16. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass
der ebene Schenkel (40) breiter ist als der gewölbte Schenkel (43).
17. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
der ebene Schenkel (40) am freien Ende einen zum gewölbten Schenkel (43) hin
abgebogenen Fortsatz (41) zum Eingriff in eine Ausnehmung (42) der Schal
tungsplatine (34) aufweist.
18. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, dass das Hochfrequenzgerät (2) ein Gehäuse (35) aus Isolierma
terial aufweist.
19. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass das Gehäuse (35) durch eine Kunststoff-Vergussmasse ge
bildet ist.
20. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn
zeichnet, dass im Gehäuse (35) Halte- und/oder Führungseinrichtungen (47)
und/oder Steckeinrichtungen integriert sind.
21. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sockel (1) über den Anschlussbereich hinaus um zu
sätzliche Abschnitte (26, 27) mit Vorsprüngen (30, 31) erweitert ist, die von Na
sen (38, 39) weiterer Hochfrequenz-Gehäuseteile (34) hintergriffen sind.
22. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sockel (1) auf der Fahrzeugscheibe (3) aufgeklebt ist.
23. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sockel (1) an einer das Sichtfeld des Fahrers möglichst
wenig beeinträchtigenden Stelle der Fahrzeugscheibe (3) angeordnet ist.
24. Fahrzeug-Antenneneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, dass sie auf der gegenüberliegenden Seite der Fahrzeugscheibe
durch Schwarzdruck abgedeckt ist.
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